Методы квантовой оптики чрезвычайно обширны, они открывают путь к уникальным теоретическим и экспериментальным исследованиям, причем как фундаментальным, так и прикладным.
Особый интерес вызывают два основных направления исследований в этой области.
- Во-первых, это поиск и описание принципиально новых квантовых оптических эффектов, способов применения полезных эффектов и методов компенсации негативных.
- Во-вторых, это разработка новых математических моделей, описывающие порой хорошо знакомые с точки зрения классической теории оптические элементы в терминах квантовой теории более точным образом, что позволяет найти им новые, порой неожиданные, применения, адаптировать их использование для неклассического света.